Weltraumlageerfassung

Deutsche Übersetzung für den offziell englischen Namen eines Programms der europäischen Weltraumbehörde ESA zur Überwachung des Weltraums (Space Situational Awareness, SSA). Mit dem Programm soll unter anderem ein Netzwerk für Europa implementiert werden, das unabhängig von Daten des analogen US-Programms Space Surveillance System ist.

Das Programm umfasst drei Hauptarbeitsgebiete:

• Das Auffinden und die Bahnverfolgung künstlicher Objekte, die die Erde umkreisen (aktive Satelliten und Weltraumschrott).
• Die Überwachung der aus den Tiefen des Alls und der Sonne kommenden hochenergetischen Strahlungen, die für zahlreiche Weltraumwetterphänomene verantwortlich sind.
• Die Beobachtung von erdnahen Objekten, „Near Earth Objects“ – von Asteroiden, Meteoriten und Kometen – die mit der Erde kollidieren könnten.

Die folgende Grafik veranschaulicht, wie Radare, Teleskope und Netzwerke am Boden gemeinsam Gefahren im Weltraum aufspüren können, darunter Trümmer im Orbit, schädliches Weltraumwetter und erdnahe Objekte.

Space Situational Awareness Quelle: ESA

Orbits von potentiell gefährlichen Asteroiden

Die folgende Grafik zeigt die Orbits aller bekannten potentiell gefährlichen Asteroiden (Potentially Hazardous Asteroids, PHAs), deren Zahl man auf über 1400 (Stand Anfang 2013) beziffert. Sie werden als gefährlich eingestuft, weil sie ziemlich groß sind (mind. 140 m im Durchmesser), und weil sie Bahnen folgen, die nahe des Erdorbits verlaufen, d.h. mit weniger als 7,5 Mio km Abstand.

Die Klassifizierung als PHA bedeutet aber noch nicht, dass ein Asteroid notwendigerweise mit der Erde kollidiert: Keines dieser Objekte ist während der kommenden 100 Jahre eine Bedrohung.

Durch die fortgesetzte Beobachtung dieser Asteroiden können ihre Orbits genauer bestimmt werden, sowie präzisere Vorhersagen über ihre künftigen Annäherungen und Impaktwahrscheinlichkeiten gemacht werden.

Orbits von potentiell gefährlichen Asteroiden Quelle: NASA

Das Hauptziel von Space Situational Awareness ist die Schaffung eigener leistungsfähiger Überwachungskapazitäten, um Europas Zugang zum Weltraum und die Sicherheit seiner Satelliten zu gewährleisten. Denn noch ist Europa bei der Beschaffung wichtiger Daten von Institutionen anderer Länder abhängig. Das trifft vor allem auf die Überwachung des Weltraumschrotts zu. Hier müssen die europäischen Experten hauptsächlich auf Daten des amerikanischen Space Surveillance Network zugreifen.

Die optische Bodenstation (OGS) der ESA befindet sich im Observatorio del Teide auf Teneriffa und liegt in einer Höhe von 2393 Metern.

Optische Bodenstation (OGS) der ESA im Observatorio del Teide auf Teneriffa Quelle: ESA

Neben optischen Teleskopen sind für die Erfassung der kleinen Schrottobjekte auch leistungsfähige Radaranlagen nötig, über die Europa noch nicht verfügt. Deshalb hat das spanische Unternehmen Indra Espacio im Rahmen des Vorläuferprogramms vor Kurzem den Auftrag erhalten, das Testmodell eines derartigen Radars zu bauen. An der Entwicklung und Realisierung ist auch das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik (FHR) aus Wachtberg bei Bonn beteiligt. Dort sind bereits vielfältige Erfahrungen auf diesem Gebiet vorhanden. Das Tira-Radar des FHR kann mit seiner 34-Meter-Antenne bereits heute zentimetergenaue Details eines Satelliten in der Umlaufbahn erkennen.

Bei allen eigenen Aktivitäten soll aber auch in Zukunft die internationale Kooperation mit anderen Diensten wie der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA, USA) oder dem Space Weather Prediction Center (SWPC, USA) ausgebaut werden.

Aktuelle Entwicklung

Im Jahr 1993 wurde die erste ESA-Weltraummüll-Konferenz abgehalten, seither gab es regelmäßige Konferenzen zu diesem Thema. Die ESA beschloss das SSA-Programm im Jahr 2008 mit Starttermin 1. Januar 2009, verlängerte es mehrfach und sicherte es finanziell bis 2020. Koordiniert wurde es vom Europäischen Raumflugkontrollzentrum (ESOC) in Darmstadt. Seit 2020 wurde das Programm abgelöst und aufgeweitet zur ESA-Sparte „Space Safety“ (Weltraumsicherheit). Gegenüber dem SAA-Programm wurde die neue Space-Safety-Sparte aufgewertet und ausgeweitet, unter anderem um das Thema Cyber resilience (Widerstandsfähigkeit von IT-Systemen).

Gefahren, die ihren Ursprung im Weltraum haben, bergen das Risiko plötzlicher Katastrophen und können das tägliche Leben beeinträchtigen, von natürlichen Bedrohungen wie Asteroiden und Sonnenstürmen bis hin zu vom Menschen verursachten Gefahren wie Weltraummüll.

Das Weltraumsicherheitsprogramm der ESA hat sich zum Ziel gesetzt, diese Gefahren im Weltraum rechtzeitig zu erkennen, vorherzusagen und zu mindern, um eine nachhaltige Zukunft im Weltraum zu ermöglichen. Es zielt darauf ab, eine Flotte von Missionen und anderen Projekten aufzubauen, um uns und unsere Zukunft im Weltraum zu schützen.

ESA Space Safety Fleet Quelle: ESA

Weitere Informationen:

• ESA - Space situational awareness
• Vorsicht Erde - Brocken im Anflug (M. Lindinger, FAZ)
• Asteroid Watch (NASA)
• NEO Earth Close Approach Tables (NASA)
• Space Situational Awareness — Europe’s Eyes on Space (ESA 2025)
• ESA Space Safety Fleet (ESA 2025)